{"id":22490,"date":"2019-03-29T13:43:44","date_gmt":"2019-03-29T12:43:44","guid":{"rendered":"https:\/\/www.accuracy.com\/electric-bus-fleets-europe-three-turbulent-effects-will-dominate-rapid-electrification-public-transport\/"},"modified":"2024-01-30T18:09:30","modified_gmt":"2024-01-30T17:09:30","slug":"flottes-dautobus-electriques-europe-trois-effets-turbulents-domineront-lelectrification-rapide-transports-publics","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.accuracy.com\/fr\/electric-bus-fleets-europe-three-turbulent-effects-will-dominate-rapid-electrification-public-transport\/","title":{"rendered":"\u00c9lectrification des transports publics \u00c9pisode 1 - Trois effets turbulents qui domineront l'\u00e9lectrification rapide de nos transports publics"},"content":{"rendered":"
Troisi\u00e8me auteur : Reinier Huisman (veuillez contacter Xavier Chevreux<\/strong><\/a>)<\/h5>\n

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Outre l'augmentation exponentielle du nombre des Teslas<\/em> et d'autres voitures enti\u00e8rement \u00e9lectriques, il convient de noter une nouvelle augmentation du nombre de flottes \u00e9lectriques. Avec 23 000 bus \u00e9lectriques pr\u00e9vus en 2025 (contre environ 1 200 bus actuellement), les transports publics s'\u00e9lectrifient \u00e0 un rythme rapide. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, Accuracy pr\u00e9voit que la France et le Royaume-Uni m\u00e8neront ce d\u00e9veloppement du march\u00e9 en Europe, soutenus par l'accord de Paris et la l\u00e9gislation nationale sur l'absence d'\u00e9missions (ZE) visant \u00e0 obtenir une flotte de bus de transport public enti\u00e8rement ZE d'ici 2030. Alors que les op\u00e9rateurs historiques de ces pays acqui\u00e8rent de l'exp\u00e9rience avec les premi\u00e8res flottes de bus \u00e9lectriques, d'importants d\u00e9fis subsistent, m\u00eame pour les premiers \u00e0 les adopter.<\/p>\n

La dynamique du march\u00e9 des transports publics se caract\u00e9rise par des appels d'offres concurrentiels visant \u00e0 obtenir le droit d'op\u00e9rer exclusivement dans une zone g\u00e9ographique sp\u00e9cifique - une zone de concession - pour une p\u00e9riode (g\u00e9n\u00e9ralement) de 10 ans. Compte tenu de la faible marge et des op\u00e9rations souvent subventionn\u00e9es dans les transports publics, il est crucial pour les op\u00e9rateurs de disposer d'un avantage concurrentiel afin d'augmenter leur taux de r\u00e9ussite aux appels d'offres. L'un de ces avantages concurrentiels pourrait \u00eatre une compr\u00e9hension plus approfondie du cycle de vie des batteries d'autobus et de ses implications pour l'investissement dans les flottes d'autobus \u00e9lectriques.<\/p>\n

Nous pensons que de nombreux op\u00e9rateurs n'ont pas encore une compr\u00e9hension compl\u00e8te de l'analyse de rentabilit\u00e9 du parc d'autobus \u00e9lectriques et de ses complexit\u00e9s op\u00e9rationnelles. Ils ne sont donc pas en mesure d'\u00eatre comp\u00e9titifs. En outre, les op\u00e9rateurs de transport public seront contraints de d\u00e9velopper de nouvelles comp\u00e9tences (telles que la maintenance des batteries) et devront se r\u00e9inventer pour s'adapter \u00e0 la nouvelle dynamique de la cha\u00eene de valeur qui co\u00efncide avec le fait de devenir un consommateur d'\u00e9nergie \u00e0 grande \u00e9chelle.<\/p>\n

Les op\u00e9rateurs qui sont \u00e0 la pointe des innovations rapides et qui ont une compr\u00e9hension approfondie des sensibilit\u00e9s financi\u00e8res li\u00e9es \u00e0 la gestion des flottes d'autobus \u00e9lectriques sont en mesure de donner le ton sur un march\u00e9 o\u00f9 tout le monde risque de gagner.<\/p>\n

Cet article met en \u00e9vidence trois effets turbulents qui devraient dominer l'\u00e9lectrification rapide de nos transports publics en Europe et conclut par quelques recommandations visant \u00e0 surmonter les obstacles \u00e0 court terme \u00e0 l'adoption par le march\u00e9.<\/p>\n

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1. LE MARCH\u00c9 DES BUS VA S'\u00c9LECTRIFIER PLUS VITE QUE VOUS NE POUVEZ L'IMAGINER<\/strong><\/span><\/p>\n

Pr\u00e9visions concernant les autobus \u00e9lectriques urbains en service en Europe, par pays 2018-2025<\/u><\/p>\n

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La France, le Royaume-Uni, la Pologne, les pays nordiques, les Pays-Bas et l'Allemagne repr\u00e9sentent ensemble plus de la moiti\u00e9 du nombre total de bus \u00e9lectriques en Europe aujourd'hui. Pour l'ensemble de ces pays, nous pr\u00e9voyons un total de 3 900 bus \u00e9lectriques en service d'ici 2021 et 16 710 bus d'ici 2025. Cela implique un CAGR de 68% entre 2018 et 2021 et un CAGR de 34% entre 2021 et 2025.<\/p>\n

En 2015, 195 \u00c9tats et l'Union europ\u00e9enne ont approuv\u00e9 \u00e0 l'unanimit\u00e9 l'accord de la COP21. Depuis 2016, 174 pays ont commenc\u00e9 \u00e0 adopter l'accord dans leur propre syst\u00e8me juridique. Suite \u00e0 cela, les municipalit\u00e9s ont ajust\u00e9 - ou sont en train d'ajuster - les crit\u00e8res d'appel d'offres pour induire une transition vers les v\u00e9hicules ZE dans les nouvelles concessions.<\/p>\n

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Contexte l\u00e9gislatif : France et Pays-Bas<\/strong><\/span><\/p>\n

Avant l'accord de la COP21, la France a adopt\u00e9 la loi sur la transition \u00e9nerg\u00e9tique. Cette loi garantit que lors du renouvellement des flottes d'autobus publics, un niveau minimum de v\u00e9hicules \u00e0 faibles \u00e9missions est respect\u00e9. Plus pr\u00e9cis\u00e9ment, la loi stipule que \" l'\u00c9tat, les \u00e9tablissements publics, les collectivit\u00e9s territoriales et leurs groupements, lorsqu'ils g\u00e8rent directement ou indirectement un parc de plus de vingt autobus pour des services r\u00e9guliers ou \u00e0 la demande de transport de personnes, doivent acheter des v\u00e9hicules \u00e0 faibles \u00e9missions lors du renouvellement du parc, avec une proportion minimale de 50% \u00e0 partir de 2020, puis en totalit\u00e9 \u00e0 partir de 2025. Dans le cas des services assur\u00e9s par la R\u00e9gie Autonome des Transports Parisiens (RATP), la proportion minimale de 50% s'applique \u00e0 partir de 2018\"<\/em>1<\/sup><\/a>.<\/p>\n

Aux Pays-Bas, les autorit\u00e9s de transport ont sign\u00e9 en 2016 l'accord administratif sur les transports publics \u00e0 z\u00e9ro \u00e9mission, qui stipule que d'ici 2025, tous les nouveaux bus seront ZE \"\u00e0 l'\u00e9chappement\" et que d'ici 2030, l'ensemble de la flotte de plus de 5 000 bus sera ZE.<\/p>\n

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Les programmes de remplacement du parc d'autobus arrivent rapidement \u00e0 maturit\u00e9<\/strong><\/span><\/p>\n

Apr\u00e8s une phase d'exp\u00e9rimentation, un nombre croissant d'appels d'offres sont lanc\u00e9s pour des autobus \u00e9lectriques (ci-apr\u00e8s \"e-bus\"). Dans les grandes villes engag\u00e9es dans l'am\u00e9lioration de la qualit\u00e9 de l'air, telles que Paris et Londres, des programmes de remplacement \u00e0 grande \u00e9chelle ont d\u00e9j\u00e0 \u00e9t\u00e9 mis en place :<\/p>\n

- En France, en 2018, Ile-de-France Mobilit\u00e9s et la RATP ont lanc\u00e9 le plus grand appel d'offres d'Europe pour l'achat de 800 e-bus (d'une valeur de 400 millions d'euros).2<\/sup><\/a>. Cela permettra d'atteindre l'objectif fix\u00e9 par la RATP en 2015 de rendre sa flotte de 4 700 bus enti\u00e8rement propre d'ici 2025.
\n- En mars 2018, le maire de Londres a publi\u00e9 un plan strat\u00e9gique.3<\/sup><\/a>\u00a0pour les transports, qui \u00e9nonce les objectifs pour la flotte d'autobus de la ville :<\/p>\n

- \u00c0 partir de 2018, tous les nouveaux bus devront \u00eatre hybrides, \u00e9lectriques ou \u00e0 hydrog\u00e8ne.<\/p>\n

- D'ici 2020, tous les bus \u00e0 imp\u00e9riale du centre de Londres (soit environ 200 bus) devraient \u00eatre purement \u00e9lectriques ou \u00e0 hydrog\u00e8ne.<\/p>\n

- D'ici 2035, tous les bus \u00e0 imp\u00e9riale du centre et de la p\u00e9riph\u00e9rie de Londres seront purement \u00e9lectriques ou \u00e0 hydrog\u00e8ne (soit environ 2 600 bus).<\/p>\n

- D'ici \u00e0 2037, tous les bus seront ZE.<\/p>\n

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2. L'EUROPE PERD LE CONTROLE DE L'ACCES AUX BATTERIES ET AUX INNOVATIONS TECHNOLOGIQUES - LA CHINE DIRIGE LES AFFAIRES EN COULISSE<\/strong><\/span><\/p>\n

La Chine est actuellement le leader du march\u00e9 pour la production et l'exploitation des bus \u00e9lectriques. En 2017, il y avait 385 000 bus \u00e9lectriques dans le monde, dont 99% en Chine. Sur ce march\u00e9, 9 500 bus \u00e9lectriques sont d\u00e9ploy\u00e9s toutes les cinq semaines. \u00c0 titre de comparaison, le nombre cumul\u00e9 d'e-bus en service en Europe a atteint 1 202 unit\u00e9s en 2018, soit moins de 13% de ce qui est d\u00e9ploy\u00e9 en Chine toutes les cinq semaines.<\/p>\n

Les constructeurs europ\u00e9ens tels que VDL, MAN, Mercedes, Volvo et Solaris en sont encore \u00e0 leur phase de mise \u00e0 l'\u00e9chelle ou de d\u00e9marrage en ce qui concerne les e-bus. Bien que la qualit\u00e9 des e-bus construits en Europe soit per\u00e7ue comme sup\u00e9rieure, les fabricants europ\u00e9ens sont peut-\u00eatre trop en retard pour r\u00e9pondre \u00e0 une grande partie de la demande d'e-bus en forte croissance dans les ann\u00e9es \u00e0 venir. Par cons\u00e9quent, leur courbe d'innovation est plus lente que celle des acteurs chinois, qui couvrent actuellement 90% du march\u00e9 en Europe.4<\/sup><\/a>. La Chine a beaucoup investi dans le d\u00e9veloppement de ce mode de transport alternatif : la part des ventes d'e-bus dans le pays est pass\u00e9e de 0,6% en 2011 \u00e0 22% en 2017.5<\/sup><\/a>.<\/p>\n

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\u00a0 \u00a0 \u00a0 Le nombre cumul\u00e9 d'e-bus en service en Europe a atteint<\/h3>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0 1 202 unit\u00e9s en 2018, soit moins de 13% de ce qui est d\u00e9ploy\u00e9 en Chine<\/h3>\n

\u00a0 \u00a0 \u00a0 \u00a0sur une base hebdomadaire.<\/h3>\n<\/blockquote>\n

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Quatre facteurs principaux expliquent le d\u00e9veloppement rapide des flottes chinoises d'autobus \u00e9lectriques. Premi\u00e8rement, les subventions nationales et r\u00e9gionales ont permis d'amortir les co\u00fbts initiaux \u00e9lev\u00e9s des e-bus. Deuxi\u00e8mement, la pollution urbaine importante a suscit\u00e9 une inqui\u00e9tude croissante, ce qui a jou\u00e9 un r\u00f4le de catalyseur. Troisi\u00e8mement, l'infrastructure de transport chinoise est partie de z\u00e9ro, alors qu'en Europe, par exemple, l'infrastructure est d\u00e9j\u00e0 \u00e9tablie et les nouvelles technologies doivent y \u00eatre int\u00e9gr\u00e9es. Enfin, le d\u00e9veloppement de nouvelles technologies comp\u00e9titives sur le march\u00e9 mondial est un objectif \u00e0 long terme pour le gouvernement chinois.<\/p>\n

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Chine : sur le terrain en Europe <\/strong><\/span><\/p>\n

BYD, une entreprise chinoise sp\u00e9cialis\u00e9e dans la production d'autobus et d'autocars \u00e9lectriques, a investi 10 millions d'euros en France pour construire une usine d'assemblage (Beauvais, Oise). La capacit\u00e9 de production de l'usine est de 200 e-bus par an, mais elle n'a pas encore re\u00e7u suffisamment de commandes pour fonctionner \u00e0 plein r\u00e9gime6<\/sup><\/a>.<\/p>\n

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Les op\u00e9rateurs restent largement dans l'ombre en ce qui concerne les donn\u00e9es relatives \u00e0 la performance des batteries<\/strong><\/span><\/p>\n

En g\u00e9n\u00e9ral, les \u00e9quipementiers qui fournissent des e-bus aux op\u00e9rateurs de transport le font sans donner au propri\u00e9taire-op\u00e9rateur l'acc\u00e8s au fonctionnement interne de la batterie du bus (le syst\u00e8me de gestion de la batterie ou \"BMS\") pour comprendre ses performances au fil du temps. Il s'agit d'une information cruciale car les performances de la batterie peuvent rapidement se d\u00e9t\u00e9riorer si les conditions d'utilisation ne sont pas optimales - un probl\u00e8me douloureux si votre batterie devient inutilisable et que vous avez une obligation contractuelle permanente d'assurer la maintenance d'une zone de concession. En outre, l'acc\u00e8s aux donn\u00e9es peut offrir des perspectives uniques, qui peuvent permettre d'am\u00e9liorer certains aspects financiers ou la dur\u00e9e de vie de la batterie en proc\u00e9dant \u00e0 des ajustements op\u00e9rationnels (tels que la stabilisation de la temp\u00e9rature de la batterie, l'ajustement des effets de la r\u00e9gulation de la fr\u00e9quence et le comportement du conducteur).<\/p>\n

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Importance de conna\u00eetre l'\u00e9tat de sant\u00e9 de la batterie<\/strong><\/span><\/p>\n

Bien que moins rapides que les autres technologies de batteries, les batteries lithium-ion pr\u00e9sentent une d\u00e9t\u00e9rioration de leurs performances au fil du temps. vieillissement en batterie ou \u00e9tat de sant\u00e9 (SoH)<\/strong>qui comprend un la perte de l'\u00e9nergie et de la puissance disponibles<\/strong>. Cela r\u00e9sulte d'une perte de capacit\u00e9<\/strong> ou une hausse de r\u00e9sistances internes (imp\u00e9dance)<\/strong>.<\/p>\n

L'\u00e9tat de sant\u00e9 d'une batterie est essentiel pour \u00e9valuer sa valeur \u00e9conomique \u00e0 long terme. Actuellement, l'\u00e9tat de sant\u00e9 est estim\u00e9 par le logiciel du syst\u00e8me de gestion de la batterie, qui est prot\u00e9g\u00e9 par l'\u00e9quipementier et n'est donc pas accessible au propri\u00e9taire-exploitant de la batterie. En outre, la d\u00e9gradation des performances de la batterie est difficile \u00e0 pr\u00e9voir avec pr\u00e9cision car elle d\u00e9pend de quatre facteurs principaux :<\/p>\n

\u2013 Vitesse de charge\/d\u00e9charge, <\/strong>mesur\u00e9e en taux de Coulomb (taux C), exprime l'intensit\u00e9 du courant \u00e9lectrique circulant dans la batterie. Plus le taux C est \u00e9lev\u00e9, plus la batterie vieillit rapidement.7<\/sup><\/a>.<\/p>\n

- Extr\u00eame temp\u00e9ratures<\/strong> ont un effet n\u00e9gatif sur la dur\u00e9e de vie de la batterie. Des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es augmentent l'activit\u00e9 interne et entra\u00eenent des pertes de capacit\u00e9.8<\/sup><\/a>. En dessous de 0\u00b0C, la r\u00e9sistance interne de la cellule augmente consid\u00e9rablement et la capacit\u00e9 utilisable diminue sensiblement, ce qui acc\u00e9l\u00e8re le vieillissement de la batterie.9<\/sup><\/a>.<\/p>\n

- Le vieillissement de la batterie se produit lors des \u00e9changes d'\u00e9nergie mais aussi lorsqu'elle est stock\u00e9s ou simplement inutilis\u00e9s<\/strong>. La capacit\u00e9 de la batterie est r\u00e9duite et l'imp\u00e9dance augmente pendant la dur\u00e9e de stockage. \u00c0 temp\u00e9rature constante, plus l'imp\u00e9dance de la batterie est \u00e9lev\u00e9e, plus la capacit\u00e9 de la batterie est faible. \u00c9tat de charge (SoC)<\/strong> est, plus la capacit\u00e9 est r\u00e9duite pendant la dur\u00e9e de stockage car le SoC (remplissage de la batterie %) correspond au niveau d'activit\u00e9 \u00e0 l'int\u00e9rieur de la cellule.7<\/sup><\/a>.<\/p>\n

\u2013 Profondeur de d\u00e9charge (DoD)<\/strong> correspond au niveau d'\u00e9nergie fourni par la batterie avant d'\u00eatre recharg\u00e9e et, par cons\u00e9quent, une d\u00e9charge moyenne caract\u00e9rise son profil d'utilisation. Une d\u00e9charge en cycle profond plus importante entra\u00eene une acc\u00e9l\u00e9ration des m\u00e9canismes de vieillissement.10<\/sup><\/a>. Par cons\u00e9quent, les performances de la cellule se d\u00e9gradent plus lentement si l'on charge aussi souvent que possible tout en maintenant le DoD au centre de la plage de capacit\u00e9.<\/p>\n<\/div>\n

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Nous pensons qu'un \u00e9cosyst\u00e8me de fabricants, de fournisseurs de maintenance et d'op\u00e9rateurs locaux en Europe faciliterait la normalisation des technologies et l'ouverture du coffre-fort des donn\u00e9es sur les batteries. Il serait pr\u00e9f\u00e9rable de disposer d'un \u00e9cosyst\u00e8me local plut\u00f4t que de chercher \u00e0 en \u00e9tablir un avec de lointains fabricants chinois, car cela inciterait les parties prenantes \u00e0 rechercher une collaboration et des investissements et innovations communs.<\/p>\n

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3. L'ESSOR DE L'\u00c9LECTRIFICATION ENTRA\u00ceNE TROIS D\u00c9FIS \u00c9COSYST\u00c9MIQUES ADJACENTS POUR LES INVESTISSEURS PUBLICS ET PRIV\u00c9S<\/strong><\/span><\/p>\n

Nos r\u00e9seaux \u00e9lectriques ne sont pas en mesure de g\u00e9rer l'augmentation consid\u00e9rable de la demande d'\u00e9lectricit\u00e9 pr\u00e9vue pour les \u00e9normes flottes d'e-bus.<\/strong><\/span><\/p>\n

Pour les exploitants d'autobus, il est essentiel de respecter un calendrier serr\u00e9. En limitant le temps de charge \u00e0 vide, il est possible de r\u00e9pondre \u00e0 la demande des passagers en optimisant la taille de la flotte. Par cons\u00e9quent, des chargeurs de grande capacit\u00e9 sont utilis\u00e9s tout au long de la journ\u00e9e pour la recharge rapide (actuellement, cette capacit\u00e9 est de 450 kW, mais elle devrait \u00eatre port\u00e9e \u00e0 900 kW dans un avenir proche).11<\/sup><\/a>. Comme la capacit\u00e9 de ces chargeurs est tr\u00e8s \u00e9lev\u00e9e par rapport aux chargeurs rapides pour voitures (jusqu'\u00e0 175 kW) et que plusieurs chargeurs (parfois des dizaines) se chargent simultan\u00e9ment sur une seule connexion au r\u00e9seau, cela a un effet \u00e9norme sur la fluctuation de la consommation d'\u00e9lectricit\u00e9.<\/p>\n

Si un chargeur rapide est install\u00e9 pour dix bus en moyenne, le pic de consommation d'\u00e9nergie nationale sera sensiblement affect\u00e9 (par exemple, la demande d'\u00e9nergie de pointe d'environ 20 MW aux Pays-Bas augmentera de 1%). Bien que cela ne semble pas tr\u00e8s important, cela pose des probl\u00e8mes au syst\u00e8me. La demande d'\u00e9nergie pour charger les bus n'est pas constante, comme l'utilisation industrielle, mais binaire et volatile. Une augmentation ou une diminution soudaine de la demande d'\u00e9nergie exerce une tension sur le r\u00e9seau, ce qui, dans les zones rurales, o\u00f9 la consommation d'\u00e9lectricit\u00e9 est relativement faible et principalement r\u00e9sidentielle, peut entra\u00eener des coupures de courant. Dans certaines de ces zones, si l'on reprend l'exemple du march\u00e9 n\u00e9erlandais, il n'est m\u00eame pas possible d'exploiter un parc d'autobus \u00e9lectriques \u00e0 l'heure actuelle, car la capacit\u00e9 du r\u00e9seau local est insuffisante et les connexions au r\u00e9seau \u00e0 haute puissance ne pourront pas \u00eatre \u00e9tablies d'ici 3 \u00e0 5 ans.<\/p>\n

Pour assurer une \u00e9lectrification plus pouss\u00e9e de nos transports publics, l'op\u00e9rateur du r\u00e9seau \u00e9lectrique devra prendre en compte ces exigences en mati\u00e8re de demande d'\u00e9nergie et r\u00e9aliser des investissements appropri\u00e9s dans le r\u00e9seau \u00e9nerg\u00e9tique. Sans cela, des solutions \u00e0 court terme peuvent \u00eatre trouv\u00e9es gr\u00e2ce \u00e0 des solutions pr\u00eates \u00e0 l'emploi (par exemple, des \u00e9cosyst\u00e8mes de mini-r\u00e9seaux utilisant des projets solaires-PV dans les d\u00e9p\u00f4ts de bus), mais elles pr\u00e9sentent des complexit\u00e9s suppl\u00e9mentaires pour les op\u00e9rateurs de transport public (et pas seulement pour eux).<\/p>\n

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Un flot de piles usag\u00e9es arrivera sur le march\u00e9 d'ici 5 \u00e0 10 ans, ce qui soul\u00e8vera la question de la \"seconde vie\" d'une pile et ouvrira de nombreuses possibilit\u00e9s de cas d'utilisation. <\/strong><\/span><\/p>\n

Bien que les e-bus soient d\u00e9j\u00e0 op\u00e9rationnels dans de nombreux pays, la question de la \"seconde vie\" des batteries des e-bus n'a pas encore \u00e9t\u00e9 r\u00e9solue. En effet, les batteries des e-bus fonctionnent de mani\u00e8re optimale pendant une p\u00e9riode de 5 \u00e0 10 ans, en fonction de leur utilisation et de leur configuration op\u00e9rationnelle. Apr\u00e8s cette p\u00e9riode, en partie \u00e0 cause des profils d'utilisation intensive, elles ne sont plus adapt\u00e9es aux transports publics, mais il leur reste environ 80% de leur capacit\u00e9 initiale12<\/sup><\/a>. Combin\u00e9 \u00e0 l'augmentation rapide de la taille des flottes d'e-bus, le nombre de batteries arrivant \u00e0 la fin de leur vie \"mobile\" sera un d\u00e9fi qu'il faudra in\u00e9vitablement relever. Outre son aspect environnemental, ce d\u00e9fi peut \u00eatre source de nombreuses opportunit\u00e9s de cr\u00e9ation de valeur.<\/p>\n

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Cycle de vie des batteries et approche de l'\u00e9conomie circulaire en trois \u00e9tapes<\/u><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

Actuellement, les e-bus sont encore introduits progressivement sur le march\u00e9. Par cons\u00e9quent, l'historique des performances \u00e0 long terme des batteries et l'exp\u00e9rience dans la d\u00e9termination des cas d'utilisation r\u00e9els de la \" seconde vie \" restent tr\u00e8s limit\u00e9s. Cependant, Accuracy a filtr\u00e9 ces opportunit\u00e9s de cr\u00e9ation de valeur en 13 cas d'utilisation distincts qui sont adjacents \u00e0 l'utilisation de la mobilit\u00e9 de la batterie ou qui l'\u00e9tendent. Chaque cas est li\u00e9 \u00e0 au moins un des quatre moteurs de valeur conceptuels cl\u00e9s : (1) la gestion de la charge, (2) l'\u00e9quilibrage du r\u00e9seau, (3) l'extension de la dur\u00e9e de vie et (4) la valeur r\u00e9siduelle. Certains des cas d'utilisation les plus int\u00e9ressants incluent (un ou plusieurs) des facteurs de valeur suivants :<\/p>\n

 <\/p>\n

Cas d'utilisation attrayants, y compris les principaux facteurs de valeur<\/u><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

Les batteries de bus sont particuli\u00e8rement utiles pour les cas d'utilisation de \"seconde vie\" (non-mobilit\u00e9 ou dur\u00e9e de vie prolong\u00e9e) pour les raisons suivantes :<\/p>\n

- Une multitude de v\u00e9hicules seront mis sur le march\u00e9. En 2017, rien qu'en Chine, 87 000 e-bus suppl\u00e9mentaires ont \u00e9t\u00e9 mis en service.13<\/sup><\/a>. \u00c0 ce rythme, pr\u00e8s de 100 000 batteries d'autobus atteindraient la fin de leur utilisation principale pour la mobilit\u00e9 dans 5 \u00e0 10 ans et repr\u00e9senteraient un potentiel important pour d'autres applications.
\n- Leur capacit\u00e9 unitaire est beaucoup plus \u00e9lev\u00e9e que celle des batteries des v\u00e9hicules \u00e9lectriques de tourisme. Il est donc plus facile de mettre en place des cas d'utilisation secondaires tels que des installations de stockage d'\u00e9nergie stationnaires. Les batteries d'autobus ont une capacit\u00e9 \u00e9lev\u00e9e de 150 \u00e0 300 kWh et conviennent donc aux infrastructures de recharge pour v\u00e9hicules lourds d\u00e9di\u00e9es, par exemple, aux camions lourds \u00e0 courte distance ou aux camions utilitaires.<\/p>\n

 <\/p>\n

Il existe d\u00e9j\u00e0 de premiers exemples d'utilisation de la \"seconde vie\", m\u00eame si, dans la plupart des cas, il s'agit de batteries de voitures \u00e9lectriques :<\/p>\n

- En mars 2018, MAN Truck & Bus et le prestataire de services publics de Hambourg VHH ont annonc\u00e9 qu'ils allaient construire un prototype d'installation de stockage stationnaire avec des batteries d'e-bus de \" seconde vie \"14<\/sup><\/a>.<\/p>\n

- En juin 2017, Renault et Powervault ont annonc\u00e9 un syst\u00e8me de stockage d'\u00e9nergie stationnaire \u00e0 domicile bas\u00e9 sur des batteries de v\u00e9hicules \u00e9lectriques de seconde vie.15<\/sup><\/a>. Ce partenariat devrait permettre de r\u00e9duire le co\u00fbt d'une batterie intelligente Powervault de 30% et de prolonger la dur\u00e9e de vie utile d'une batterie Renault jusqu'\u00e0 10 ans. Bien que cet exemple se r\u00e9f\u00e8re aux batteries des voitures \u00e9lectriques, il pourrait \u00eatre \u00e9tendu aux batteries des bus \u00e9lectriques pour des applications \u00e0 plus grande \u00e9chelle.<\/p>\n

- Le 29 juin 2018, le Johan Cruijff Arena d'Amsterdam a mis en service une m\u00e9ga-batterie de 3 MW, qui permettra aux matchs de football et aux concerts de se poursuivre en cas de coupure de courant16<\/sup><\/a>.<\/p>\n

L\u00e0 encore, les batteries des voitures \u00e9lectriques (148 unit\u00e9s) ont \u00e9t\u00e9 utilis\u00e9es pour cette \"seconde vie\", mais des applications similaires pourraient \u00eatre con\u00e7ues pour les batteries des autobus \u00e9lectriques.<\/p>\n

 <\/p>\n

Les crit\u00e8res d'appel d'offres actuels emp\u00eachent les effets contradictoires d'une mise en service r\u00e9ussie des e-bus.<\/strong><\/span><\/p>\n

Les d\u00e9cideurs politiques ont introduit des crit\u00e8res d'appel d'offres pour promouvoir le passage \u00e0 des flottes \u00e9lectriques pour les r\u00e9centes concessions d'autobus arrivant sur le march\u00e9 ; cependant, ils doivent \u00eatre examin\u00e9s avec soin. \u00c0 notre avis, ces crit\u00e8res ne correspondent pas toujours \u00e0 un investissement op\u00e9rationnel et financier optimal pour les flottes de bus \u00e9lectriques, car ils cr\u00e9ent des complexit\u00e9s sp\u00e9cifiques dans le processus d'appel d'offres et obligent - involontairement - les op\u00e9rateurs \u00e0 prendre des d\u00e9cisions financi\u00e8res sous-optimales.<\/p>\n

Actuellement, les bus \u00e9lectriques n\u00e9cessitent un investissement nettement plus \u00e9lev\u00e9 que les bus diesel traditionnels (jusqu'\u00e0 1,5 fois l'investissement CAPEX, sans m\u00eame inclure l'investissement CAPEX n\u00e9cessaire pour l'infrastructure de recharge), bien qu'ils soient moins chers en termes de maintenance et de propulsion. Les crit\u00e8res d'appel d'offres actuels contiennent des crit\u00e8res ZE hybrides ou \"souples\" (permettant de combiner des flottes d'autobus diesel traditionnels et ZE), alors que les prochains appels d'offres auront probablement des exigences ZE \"strictes\". En r\u00e9alit\u00e9, certains incitants et arrangements sont mis en place pour aider les bus ZE \u00e0 remporter l'appel d'offres, tels que des incitants financiers (par exemple, financement hors bilan, cr\u00e9dits carbone). Cependant, afin de maintenir la qualit\u00e9 des transports publics jusqu'\u00e0 ce que les prix des bus ZE aient baiss\u00e9 de mani\u00e8re significative, il faut faire davantage pour d\u00e9terminer ce qui serait un investissement financier int\u00e9ressant pour les op\u00e9rateurs, \u00e9tant donn\u00e9 les risques et les incertitudes plus \u00e9lev\u00e9s qui sont impliqu\u00e9s et qui n'ont pas encore \u00e9t\u00e9 r\u00e9solus, comme le d\u00e9montrent certains exemples ci-dessous.<\/p>\n

Quelques exemples de complexit\u00e9 des appels d'offres pour les flottes de bus \u00e9lectriques (non exhaustif) :<\/p>\n

- En tant que les connexions au r\u00e9seau \u00e0 haute puissance et les infrastructures de recharge ne sont pas pr\u00e9sentes dans les nouvelles zones de concession<\/strong> (c'est-\u00e0-dire ceux qui n'ont pas encore exploit\u00e9 de bus ZE, ce qui est le cas de la plupart d'entre eux), les incertitudes et les exigences en mati\u00e8re d'investissement sont beaucoup plus \u00e9lev\u00e9es pour les op\u00e9rateurs, ce qui cr\u00e9e un \u00e9norme d\u00e9savantage par rapport \u00e0 l'exploitation d'une flotte diesel. Les infrastructures partag\u00e9es avec des entreprises voisines exploitant des flottes ZE pour leur logistique sont \u00e9conomiquement r\u00e9alisables, mais sont difficiles \u00e0 mettre en place si les processus d'appel d'offres n'adh\u00e8rent pas \u00e0 des perspectives \u00e9conomiques plus holistiques.<\/p>\n

- Pr\u00e9paration d\u00e8s le premier jour les d\u00e9lais sont difficiles \u00e0 tenir car l'acquisition des bus, des infrastructures et des connexions au r\u00e9seau ne peut \u00eatre organis\u00e9e qu'apr\u00e8s l'attribution de la concession.<\/strong>. Le transfert des anciens concessionnaires doit se faire dans un d\u00e9lai tr\u00e8s court, ce qui, une fois encore, est beaucoup plus difficile \u00e0 r\u00e9aliser que dans le cas d'un parc de v\u00e9hicules \u00e0 moteur diesel.<\/p>\n

- L'attribution de la concession co\u00efncide naturellement avec l'attribution des subventions pour la p\u00e9riode de concession ; cependant, la subvention n'est g\u00e9n\u00e9ralement pas corr\u00e9l\u00e9e \u00e0 la croissance du trafic de passagers au cours de la p\u00e9riode. Par cons\u00e9quent, les op\u00e9rateurs doivent initialement un m\u00e9lange et une taille de flotte non souhaitables<\/strong> pour pouvoir r\u00e9pondre \u00e0 la demande de passagers \u00e0 long terme. Cela peut rendre difficile la planification des itin\u00e9raires des bus ZE et la mise en place d'une infrastructure de recharge, cr\u00e9ant ainsi plus de d\u00e9fis que les op\u00e9rations des bus diesel traditionnels.<\/p>\n

- Le transfert de l'infrastructure de tarification<\/strong> Le transfert de l'infrastructure de recharge au nouveau concessionnaire apr\u00e8s la p\u00e9riode d'exploitation de 10 ans est courant dans les crit\u00e8res d'appel d'offres actuels, mais il peut ne pas \u00eatre li\u00e9 au m\u00eame emplacement. Toutefois, le transfert de l'infrastructure de recharge d'un site \u00e0 l'autre ne peut se faire du jour au lendemain.<\/p>\n

Nous recommandons aux d\u00e9cideurs politiques d'adh\u00e9rer aux domaines susmentionn\u00e9s s'ils veulent maintenir la qualit\u00e9 des transports publics et atteindre les objectifs fix\u00e9s en mati\u00e8re d'\u00e9lectrification.<\/p>\n

 <\/p>\n

D\u00e9claration finale<\/strong><\/span><\/p>\n

Nous estimons que, pour que l'Europe soit un acteur mondial viable dans le domaine des autobus \u00e9lectriques et de la prochaine vague d'\u00e9lectrification des v\u00e9hicules (par exemple, les segments lourds du transport de marchandises et de la logistique), il est essentiel que les d\u00e9cideurs politiques europ\u00e9ens, les op\u00e9rateurs de r\u00e9seaux \u00e9nerg\u00e9tiques, les \u00e9quipementiers et les op\u00e9rateurs de transport public travaillent ensemble et mettent \u00e0 profit leur exp\u00e9rience de la production \u00e0 grande \u00e9chelle pour combler l'\u00e9cart qui les s\u00e9pare de la Chine sur le march\u00e9 actuel.<\/p>\n

Cela ne peut se faire que si les obstacles \u00e9mergents, tels que nous les avons identifi\u00e9s dans cet article, sont rapidement lev\u00e9s. Il s'agit notamment de l'obstacle auquel sont confront\u00e9s les exploitants de flottes d'autobus qui ont besoin d'acc\u00e9der au r\u00e9seau \u00e9nerg\u00e9tique ; les d\u00e9cideurs politiques doivent aligner les crit\u00e8res des appels d'offres publics sur les v\u00e9ritables cas d'investissement en mati\u00e8re de \"co\u00fbt de propri\u00e9t\u00e9\" (y compris l'utilisation des batteries en seconde vie et les exigences en mati\u00e8re d'infrastructures (jointes)) ; et les fabricants doivent mettre \u00e0 la disposition des exploitants les donn\u00e9es relatives aux performances des batteries, par exemple par le biais de l'innovation ouverte.<\/p>\n

 <\/p>\n

\n
<\/a><\/em>
\n1 <\/sup>L'art. L. 224-8 du code de l'environnement.<\/em><\/h5>\n
2 <\/sup>RATP, Bus2025 : L'ambitieux Plan de la RATP pour un parc 100% propre, avril 2018.<\/em><\/h5>\n
3 <\/sup>Caroline Pidgeon, Going electric - The future of London's buses, janvier 2019.<\/em><\/h5>\n
4<\/sup> Bernd Heid, Matthias K\u00e4sser, Thibaut M\u00fcller et Simon Pautmeie, Fast transit : why urban e-buses lead electric-vehicle growth, McKinsey&Company, octobre 2018.<\/em><\/h5>\n
5<\/sup> Bus \u00e9lectriques dans les villes - Vers un air plus pur et une r\u00e9duction des \u00e9missions de CO2<\/sub>Bloomberg New Energy Finance. Ao\u00fbt 2018.<\/em><\/h5>\n
6<\/sup> Le Figaro, BYD investit 10 millions d'euros en France, 23 mars 2017.<\/em><\/h5>\n
7<\/sup> Battery University, Comment la r\u00e9sistance interne affecte-t-elle la performance ?, 2010
\n<\/em><\/h5>\n
8<\/sup> Noshi Omar et al, Rechargeable Lithium Batteries, Chapter 9 - Ageing and degradation of lithium-ion batteries, 2015.
\n<\/em><\/h5>\n
9<\/sup> Discover Energy Corp, Temperature effects on battery performance & life, janvier 2015.<\/em><\/h5>\n
10<\/sup> Jean-Marc Timmermans et al, Batteries 2020 - Lithium-ion battery first and second life ageing, validated battery models, lifetime modelling and ageing assessment of thermal parameters, 18th<\/sup> Conf\u00e9rence europ\u00e9enne sur l'\u00e9lectronique de puissance et ses applications, octobre 2016, page 6.<\/em><\/h5>\n
11<\/sup> State Grid Corporation of China, La Chine vise une norme de recharge hyperpuissante de 900 kW<\/em><\/h5>\n
12<\/sup> Quoi qu'il en soit, les garanties OEM prennent g\u00e9n\u00e9ralement fin lorsque les batteries atteignent environ 80% de SoH. Selon les experts de l'industrie, la poursuite d'une utilisation tr\u00e8s intensive de la mobilit\u00e9 apr\u00e8s la norme de 80% entra\u00eenerait une d\u00e9pr\u00e9ciation acc\u00e9l\u00e9r\u00e9e des performances de la batterie.<\/em><\/h5>\n
13<\/sup> Bus \u00e9lectriques dans les villes - Vers un air plus pur et une r\u00e9duction des \u00e9missions de CO2<\/sub>Bloomberg New Energy Finance. Ao\u00fbt 2018.<\/em><\/h5>\n
14<\/sup> Nora Manthey, MAN & Hamburg pour donner 2nd<\/sup> aux batteries d'autobus \u00e9lectriques, Electrive.com, 19 mars 2018.<\/em><\/h5>\n
15<\/sup> Communiqu\u00e9 de presse de Renault, Renault et Powervault donnent une \"seconde vie\" aux batteries des v\u00e9hicules \u00e9lectriques dans le cadre du Smart Energy Deal, 5 juin 2017.<\/em><\/h5>\n
16<\/sup> Johan Cruijff Arena wordt superbatterij voor elektriciteitsnet, Website Johan Cruijf ArenA. 29 juin 2018.<\/em><\/h5>\n

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Third author: Reinier Huisman (please contact Xavier Chevreux)   Quite apart from the exponentially increasing numbers of Teslas and other fully electric cars around nowadays, another surge in electric fleets is noteworthy. 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